[发明专利]一种提高钢结构耐腐蚀性的处理工艺

说明书

本发明涉及钢结构表面处理技术领域，具体涉及一种提高钢结构耐腐蚀性的处理工艺，包括表面清理、表面盐浴处理、激光熔覆保护层、基材热处理、等离子涂覆复合外层以及复合涂层热处理六大步骤；本发明通过将表面渗氮、熔覆阳极保护层和喷涂复合外层相结合对钢结构表面进行处理，同时对熔覆保护层和喷涂复合外层后的表面都作出了对应的表面热处理工艺，使得不仅其耐腐蚀性得到极大提升，而且钢结构的强度、韧性得到一定的提升。

技术领域

本发明涉及钢结构表面处理技术领域，具体涉及一种提高钢结构耐腐蚀性的处理工艺。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，钢结构具有强度高、自重轻、整体刚度好、抵抗变形能力强等一系列优点，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。其中钢结构建筑一般为大型的永久性建筑，服务年限长，需要尽可能的提高钢结构的使用寿命。目前影响钢结构建筑的使用寿命的两个主要因素分别为钢结构的耐腐蚀性和钢结构耐热防火性，而钢结构的耐热防火性能通过加强人们防火意识是可以避免的，但是其耐腐蚀性能是钢结构在使用过程中必须要面临的问题，无法避免。因此，钢结构的耐腐蚀性对刚结构的使用寿命起到至关重要的作用。

为提高钢结构的耐腐蚀性能，人们通过各种方法对钢结构进行表面处理，以达到提高其耐腐蚀性能。其中包括钢结构表面镀层、钢结构表面渗碳等工艺，但是均表现出耐腐蚀性能提升不明显，或者是以牺牲结构钢的强度、韧性为代价提高其耐腐蚀性能。针对上述提高钢结构耐腐蚀性工艺的不足，发明一种能够在不影响钢结构强度、韧性等性能的条件下极大提高其耐腐蚀性的处理工艺是一项有待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计了一种提高钢结构耐腐蚀性的处理工艺，以解决在极大提高钢结构耐腐蚀性的同时，其强度、韧性下降的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高钢结构耐腐蚀性的处理工艺，包括如下步骤：

（1）表面清理：取钢结构基材，使用金属清洗剂将表面油污去除，烘干后再使用机械打磨的方式去除表面氧化层，最后使用毛轮对金属表面打磨至露出金属光泽；

（2）表面盐浴处理：对步骤（1）中得到的钢结构基材预热20~40min，再将预热后的钢结构基材放入装有氰酸盐的盐浴锅炉中氮化30~50min，其氮化温度为560~570℃，待盐浴锅炉中的浴面下降至一半时，直接加入氧化盐至浴面与初始浴面相同高度，然后在320~340℃下氧化20~30min，最后将氧化后的钢结构基材放入水中低温淬火，并将表面多余杂质盐清洗去除；

（3）激光熔覆保护层：将步骤（2）中处理后的钢结构基材放入激光熔覆机中，再向激光熔池加入足量锌粉，在氩气的保护氛围下进行表面激光熔覆，其激光功率为300~500W，扫描速度为8~15mm/s，送粉量为60~100g/min，氩气流量为30~45L/min；

（4）基材热处理：将步骤（3）熔覆后的钢结构基材放入加热炉中在260~300℃的温度下保温40~60min，然后随炉冷却至120~150℃保温30min后取出空冷至常温；

（5）等离子喷涂复合外层：使用SX-80型等离子喷涂机将复合粉末喷涂在步骤（4）得到的钢结构基材表面，其中喷涂用的复合粉末各成分的重量份数为：45~50份Cr、30~32份V、8~10份Ti、2~5份纳米SiO₂、1~2份纳米Cu和0.5份Y，其等离子喷涂的喷距为220mm，送粉量为15~30g/min，复合涂层厚度为0.12~0.15mm；

（6）复合涂层热处理：将步骤（5）中等离子喷涂后的钢结构基材放入加热炉中在600~640℃的温度下保温20~26min，然后低温退火至常温即得。

优选地，所述钢结构基材为碳素结构钢Q195、Q215、Q235和Q275其中的一种。